微力無邊：神奇的毛細和浸潤現象 下載 mobi epub pdf 電子書 2024

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産品特色

編輯推薦

　　iphone7手機防水是如何做到的呢？
　　一根鋼針為何能夠浮在水麵上？
　　荷花葉子為何能夠齣淤泥而不染？
　　往盛滿水的杯口繼續加水而水為何不溢齣？
　　雨後蜘蛛網上為何留下一串串晶瑩的水珠？
　　蟬為何可以在雨中自如地飛行而不怕淋濕翅膀？
　　螞蟻為何會自行聚團從而安然度過洪災？
　　所有這些有趣而奇特的現象是如何發生的？又是如何啓發人類“嚮自然學習”而進行仿生設計的？
　　《微力無邊：神奇的毛細和浸潤現象》由原點閱讀齣品。
　　原點閱讀（TheOrigin）（微信號：ydreadtup），清華大學齣版社旗下的圖書品牌，秉承“科學，讓個人更智慧，讓社會更理性”的理念，緻力於科學普及和科技文化類圖書的齣版，傳播科學知識、科學精神、科學方法，展現科學的真實、獨立、智慧、多變、寬容、動人及迷人。

內容簡介

　　在日常生活中，我們經常會對這些司空見慣的現象産生疑問：一根鋼針為何能夠浮
　　在水麵上？荷花葉子為何能夠齣淤泥而不染？往盛滿水的杯口繼續加水而水為何不溢齣？雨後蜘蛛網上為何留下一串串晶瑩的水珠？蟬為何可以在雨中自如地飛行而不怕淋濕翅膀？螞蟻為何會自行聚團從而安然度過洪災？所有這些有趣而奇特的現象是如何發生的？又是如何啓發人類“嚮自然學習”而進行仿生設計的？這些新奇的現象都是與毛細和浸潤現象息息相關的，它們都涉及到一個關鍵詞，即液體的錶麵張力。
　　從日常生活到自然界，再到工農業生産，毛細現象和錶麵浸潤行為真可謂無處不在。通過深入研究而揭示錶麵張力的作用機製對於我們理解和把握這些浸潤現象至關重要，這可以為新型結構和材料的仿生設計奠定理論基礎。實際上，自然界中各種各樣的毛細和浸潤現象啓發瞭人類的靈感，使我們通過“嚮自然學習”，進而可以仿生、製造齣很多新産品，從而産生瞭錶麵仿生學這一前沿交叉學科。通過研究毛細和浸潤現象，我們可以恰當地配置農藥和塗料、閤理地進行礦物浮選、製備不沾水和不沾油的材料、研製微小的船舶、閤理設計微機電係統的構件、通過錶麵活性劑進行化學驅油等。
　　本書的一個重要特點是摒棄瞭復雜的數學公式和方程描述，通篇隻采用瞭幾個必要的簡單公式以輔助讀者進行理解，其目的是為瞭通過通俗易懂的語言闡明相對復雜的物理現象的機理。因此，我們相信具有高中以上文化程度的讀者均可以毫無障礙地閱讀本書。此外，本書也可作為有誌於研究固體力學、物理學、仿生學、微納米材料等領域的研究人員的研究素材。

作者簡介

　　劉建林，男，1977年生於青島。2008年1月於清華大學航天航空學院獲得博士學位，現任中國石油大學（華東）工程力學係教授、博士生導師。主要研究內容包括錶界麵力學、仿生力學、軟物質力學等。已發錶的學術論文被SCI收錄40餘篇。

內頁插圖

精彩書評

　　驚嘆於大自然的神奇和奧妙，司空見慣的日常生活現象隱藏著如此之深的自然規律，人類發現瞭，利用瞭。作為受益者，知其然也知其所以然，好書。
　　——豆瓣讀者kitty

　　一些簡單的現象背後往往有其深刻的內涵，作者深入淺齣，在前沿性、、實用性和趣味性結閤的基礎上，力求激發讀者的知性、靈感與想像力。大開眼界!
　　——知乎讀者貓小弟

　　科學的本來麵目就是簡潔、精妙、有趣。我在此書get到瞭。
　　——果殼網讀者letter

目錄

第1章 神奇的毛細和浸潤
1.1 錶麵浸潤現象
1.2 錶麵張力——綳在液體錶麵的薄膜力
1.3 麯率
1.4 光滑錶麵上的接觸角
1.5 毛細現象
1.6 有趣的尺寸效應
1.7 粗糙固體錶麵上的接觸角
第2章 植物隱藏的魔力
2.1 蓮花效應
2.2 親水基底上産生超疏水狀態的秘密
2.3 參天大樹能夠長多高
第3章 成功駕馭毛細力的智慧小動物
3.1 池塘裏的溜冰者——水黽
3.2 水麵承載能力最強的昆蟲——蚊子
3.3 輕鬆翻越彎液麵的小蟲子
3.4 螞蟻救生筏
3.5 毛細棘輪效應——水鳥喙的攝食
3.6 神奇的沙漠集水本領——納米比亞沙漠甲蟲
3.7 泥漿吸水——德剋薩斯角蜥
3.8 蜘蛛網截霧取水
第4章 毛細力驅動的自組裝
4.1 MEMS中的毛細粘附現象
4.2 鬼斧神工的碳納米管自組裝形貌
4.2 渾然天成的多級結構
4.2.1 壁虎的腳
4.2.2 貝殼的多級結構
4.2.3 多級毛細粘附結構
4.3 液麵上互相吸引和排斥的微小物體
第5章 基於毛細效應的傳感裝置
5.1 懸臂梁傳感器
5.2 液滴-微梁傳感器
5.3 薄膜在液滴作用下的大變形
5.4 薄膜的毛細屈麯和褶皺
第6章 驅動液滴運動的司機
6.1 液滴在液體界麵上的定嚮運動
6.2 液滴在固體錶麵上定嚮運動
第7章 不可思議的液珠彈珠
7.1 液滴彈簧
7.2 液體彈珠
7.3 液體彈珠的有趣應用
第8章 界麵張力在三次采油中的作用
8.1 石油概述
8.2 二次采油之後剩餘油的成因
8.3 三次采油中毛細力的作用
附錄
附錄1托馬斯-楊之力學貢獻
附錄2 麥剋斯韋對應用力學的貢獻
附錄3 細長杆彈性綫模型的發展曆史
附錄4 錶麵浸潤的機製：最小作用量原理簡介

前言/序言

　　在日常生活中，我們是否經常觀察到以下現象：一根密度大於水的鋼針為何能夠浮在水麵上？盛水杯子的杯壁與水平麵為何不是直接垂直，而存在一個弧形的過渡彎液麵？往盛滿水的杯口繼續加水而水為何不溢齣？下雨過後蜘蛛網上為何留下一串串晶瑩的水珠？下雨時雨滴為何容易粘在車窗上而不容易滾下來？荷花和芋頭的葉子為何能夠不沾水，並且能夠齣淤泥而不染？樹林中的蟬為何在下雨天可以自如地飛行而不怕淋濕翅膀？水黽和水蜘蛛等小動物為何能夠在水麵上自由地行走、跑跳？蚊子為何能夠在水麵産卵而不被水粘住？洪水發生時，螞蟻為何會自行聚團從而安然度過洪災？
　　你可知道，所有的這些新奇的現象都與毛細和浸潤現象息息相關的，都涉及到一個關鍵詞，即液體的錶麵張力。錶麵張力是如何産生的呢？簡單來說，液體與空氣接觸的錶麵（或稱界麵）與液體內部的結構不盡相同，這個錶麵層就像一層薄膜一樣綳在液體上麵，從而産生瞭使錶麵積趨於最小的錶麵張力。當物體的尺寸縮小到一定程度時，它所受到的重力等體積力與錶麵張力相比微不足道，此時錶麵張力的影響就會凸顯齣來。在這種尺度下，錶麵張力往往以很微弱的作用就能夠引發很多奇特的物理現象，其特性有彆於傳統的力，因而我們常常稱其為“非經典力”。
　　從日常生活到自然界，再到工農業生産，毛細現象和錶麵浸潤行為可謂無處不在。研究揭示錶麵張力的作用機製對於我們深刻理解這些浸潤現象至關重要，可以為後續的仿生設計奠定理論基礎。自然界中的各種毛細和浸潤現象啓發瞭人類的靈感，使我們通過“嚮自然學習”，進而可以仿生、製造齣很多新産品，從而産生瞭錶麵仿生學這一前沿交叉學科。通過研究毛細和浸潤現象，我們可以恰當地配置農藥和塗料、進行礦物浮選、製備不沾水不沾油的材料、研製微小船舶、閤理設計微機電係統、通過錶麵活性劑進行化學驅油等。
　　本書的一個重要特點是摒棄瞭復雜的數學公式和方程描述，通篇隻采用瞭幾個必要的簡單公式以輔助理解，其目的是為瞭通過通俗易懂的語言闡明相對復雜的物理現象機理。因此，我們相信具有中學以上文化程度的讀者均可以豪無障礙地閱讀本書。此外，本書也可作為有誌於研究固體力學、仿生學、微納米材料等領域的研究人員的研究素材。
　　由於水平所限，文中錯誤之處在此難免，希望讀者不吝批評指正。在撰寫過程中，研究生孫靜、左平成、曹高峰、李善鵬、龔宇龍等進行瞭相關材料收集工作，特此緻謝。

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很有意思

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學知識，看看不錯

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稍微深奧瞭點，模型太多

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好東西，值得購買。京東速度，京東好貨。

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還不錯，看起來可以。

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如果你認真讀到瞭書裏去，是不會care、甚至會完全忽略掉今天讀瞭多少頁，今年讀瞭多少本的；當你沉迷於書中絢爛多彩的世界，當你的觀念被翻天覆地地革新，是不會care、甚至會完全忽略掉今天讀瞭多少頁，今年讀瞭多少本的。

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同理，如果你用讀瞭多少本書來形容你的讀書經曆，這種思路，從一開始就錯瞭。

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